DD284385A7 - Zwischenstueck fuer waelzlager - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zwischenstueck fuer Waelzlager mit groszen Durchmessern und hohen Belastungen, wie sie beim Verschwenken groszer Aufbauten bei Tagebaugroszgeraeten oder Kranen auftreten und zu hohem Verschleisz fuehren. Es war deshalb die Aufgabe, eine Loesung zu schaffen, mit der waehrend des Einsatzes bzw. nach groeszeren Betriebszeitraeumen eine optische und wertmaeszige Kontrolle weitgehend ohne Geraetestillstand moeglich ist. Durch die staendige Kontrolle des Laufbahnzustandes wurde das Ziel erreicht, unvorhergesehene Ausfaelle zu vermeiden und die Stillstaende zu verringern. Dies geschieht erfindungsgemaesz dadurch, in dem zwei schalenfoermige Waelzkoerperaufnahmeflaechen 5 an ihrem sich gegenueberliegenden Schalenfusz 9 mit einem im Verhaeltnis zum Laufbahnenquerschnitt wesentlich verjuengten zylindrischen Stab 10 verbunden sind. Fig. 1{Zwischenstueck; Waelzlager; Durchmesser, grosz; Belastung, hoch; Tagebaugroszgeraete; Krane; Verschleisz, hoch; Kontrolle, optisch und wertmaeszig; Laufbahnzustand; Waelzkoerperaufnahmeflaechen; Stab, zylindrisch}

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Zwischenstücke für Wälzlager, insbesondere für Kugellager mit großen Durchmessern, für hohe Belastungen und langsame Drehbewegungen, so wie sie beim Verschwenken großer Aufbauten und anderer Lasten auftreten. Die Zwischenstücke finden vorzugsweise Anwendung für Drehverbindungen von Baggern, Absetzern und anderen Tagebaugroßgeräten sowie Kranen usw., bei denen eine hohe Belastung und komplizierte Betriebsbedingungen zu hohem Verschleiß führen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist allgemein bekannt, Wälzkörper aller Art vor gegenseitiger Reibung durch Abstandshalter zu schützen. Am häufigsten finden zu diesem Zweck Käfigringe, die den jeweiligen Wälzkörpern und den Laufringen angepaßt sind, Anwendung. Aber auch einzelne Abstandskörper, welche abwechselnd mit den Wälzkörpern in den Lagern angeordnet sind und durch die Laufbahnen und die Wälzkörperform in ihrer erforderlichen Lage gehalten werden, finden Verwendung. Insbesondere für Wälzlager mit großen Durchmessern und relativ langsamen Drehbewegungen sind diese einzelnen Abstandskörper gut geeignet.

Für verschiedene spezifische Betriebsbedingungen sind diese Abstandskörper besonders ausgestaltet. So sind gemäß FR-PS Nr, 2.325.847, F16C33/37, Abstandskörper bekannt, die etwa dem Laufbahnenzwischenraum der Wälzkörper entsprechen und außerdem an beiden gegenüberliegenden Seiten mit Führungskörpern versehen sind.

Diese entsprechen in der Höhe in etwa dem Abstand der Innenkanten zwischen beiden Walzkörperlaufringen und sichern die ausschließliche radiale Bewegung der Zwischenstücke gemeinsam mit den Wälzkörpern. Derartige Wälzlager haben den Nachteil, daß sie nur für relativ geringe Belastungen geeignet sind, da die Anzahl der Wälzkörper im Verhältnis zum Durchmesser gering ist. Bei dieser Lösung ist keine Kontrolle der Laufbahnbeschaffenheit während des Einsatzes bzw. nach längeren Einsatzzeiträumen möglich.

Eine weitere Lösung zeigt die DE-AS 2.610.707, F16C33/37, „Einstückiger Abstandskörper für Wälzlager". Hier sind die Wälzkörperaufnahmen nach Art einer Gitterstruktur mit Verstärkung und Stegen ausgebildet. Diese Lösung hat den Nachteil des hohen Fertigungsaufwandes, insbesondere zur Herstellung der Ausgangsform. Außerdem ist die Länge des Abstandskörpers infolge der aufzunehmenden Kräfte begrenzt, und der geschlossene Mantel ermöglicht ebenfalls keine Kontrolle der Laufbahn beschaffenheit.

In der DE-OS 2.928.269, F16C19/40, werden Zwischenstücke für Wälzlager beschrieben, die den Wälzkörpern angepaßte, schalenförmige Führungsflächen an den den Wälzkörpern zugekehrten Seiten aufweisen.

Für die Kontrolle des Zustandes von Drehverbindungen bei Tagebaugroßgeräten war es bisher notwendig, die Überbauten mittels hydraulischer Pressen auszuheben. Durch die Herausnahme von Wälzkörpern und Zwischenstücken war es danach möglich, den Verschleiß im Rillengrund, d.h. die Einlauftiefe an Ober- und Unterring exakt zu messen.

Die ausschließliche Messung des Abstandes zwischen Ober- und Unterring im nicht ausgehobenen Zustand des Oberbaues bringt nur Aussagen zum Verschleiß verhalten insgesamt. Auf den Zustand der Laufbahnen selbst können keine Rückschlüsse gezogen werden. Diese Art der Messung ist für die Sicherung der Gerätezuverlässigkeit unzureichend.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, Zwischenstücke für Wälzlager zu schaffen, welche mit minimalem Fertigungs- und Materialaufwand herstellbar sind, keine zusätzlichen Aufwendungen zu ihrem Einbau und ihrer Demontage erfordern oder in bestehende Drehverbindungen nachträglich eingefügt werden können und während des Einsatzes bzw. zwischen größeren Einsatzzeiträumen eine vollständige Kontrolle der Wälzkörperlaufbahnen ermöglichen, ohne die mit den entsprechenden Wälzlagern versehenen Geräte außer Betrieb setzen bzw. teilweise demontieren zu müssen. Dadurch sollen die Geräte vor unvorhergesehenen Ausfällen bewahrt, die Stillstandszeiten wesentlich gesenkt, der Gebrauchswert und die Geräteverfügbarkeit erhöht werden.

Wesen der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit minimalem Fertigungs- und Materialaufwand die direkte Berührung zwischen den Wälzkörpern zu verhindern, alle in Laufrichtung der Wälzkörper wirkenden Kräfte aufzunehmen, den Relativbewegungen der Wälzkörper standzuhalten und während des Einsatzes bzw. nach größeren Betriebszeiträumen weitgehend ohne Gerätestillstand eine optische und wertmäßige Kontrolle des Zustandes der Wälzkörperlaufbahnen zu ermöglichen und ohne die Funktionsfähigkeit der Wälzlager spürbar zu beeinflussen.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß zwischen zwei Wälzkörpern an einer oder mehreren Stellen des Wälzlagers ein Abstand gelassen wird, der eine optische und wertmäßige Kontrolle der Laufbahnflächen ermöglicht. Dieser Zwischenraum wird mit einem entsprechend gestalteten Zwischenstück aus dafür bisher üblichen Materialien ausgefüllt. Dieses neuartige Zwischenstück ist an den gegenüberliegenden Enden mit bekannten, entsprechend der Wälzkörperform ausgebildeten Wälzkörperaufnahmen versehen, wobei die äußere Kontur dem Laufbahnenquerschnitt angepaßt ist. Beide Wälzkörperaufnahmeenden sind vorzugsweise schalenförmig gestaltet.

Der Querschnitt dieses Kontrollzwischenstückes verjüngt sich zwischen beiden Wälzkörperaufnahmen und in Richtung des Laufbahnenquerschnittmittelpunktes sehr stark. Die verjüngte Querschnittsform des Zwischenstückes ist zweckmäßigerweise zylindrisch ausgebildet, kann aber auch anderen Formen entsprechen. Bestimmt von den Stützkräften zwischen den Wälzkörpern und den vorhandenen Relativbewegungen ist der verjüngte Querschnitt bemessen.

Die Länge des verjüngten Querschnittes richtet sich vorzugsweise nach der Art der Kontrollmaßnahmen, der dafür gegebenenfalls erforderlichen Vorrichtungen sowie den Abmessungen der Drehverbindung und beträgt insbesondere für die Sicherung des nachträglichen Einbaus etwa dem Durchmesser eines Wälzkörpers.

Nach den jeweiligen Betriebsbedingungen richtet sich die Anzahl der anzuordnenden Kontrollzwischenstücke. So ist es zweckmäßig, bei Verschwenkungen um weniger als 360" bzw. bei extrem langsamen Verdrehgeschwindigkeiten entsprechend mehr Kontrollzwischenstücke vorzusehen.

Durch dieses Kontrollzwischenstück besteht die Möglichkeit an Wälzlagern Kontrollen und Messungen vorzunehmen, in dem prinzipiell die gesamte Laufbahnfläche einsehbar und meßtechnisch zugänglich ist. Dies ist mittels bekannter Kontroll maßnahmen und Meßmethoden und durch das funktionstypische Verschwenken des Wälzlagers möglich, ohne dessen Funktionstüchtigkeit in irgendeiner Form einzuschränken.

Durch die vorliegende Gestaltung des Kontrollzwischenstückes sind die Anforderungen an einen Abstandskörper für Wälzlager unbeeinträchtigt. Beide seitlichen Wälzkörperaufnahmeflächen sichern die Bewegung in den Laufbahnen und auch die zentrische Aufnahme und Weiterleitung der zwischen den Wälzkörpern bestehenden Stützkräfte.

Ein Kippen und Querlegen oder Verkanten der Zwischenstücke wird hauptsächlich durch dessen erforderliche Länge vermieden.

Die Verwendung des Kontrollzwischenstückes ist auch bei zwei nebeneinanderliegenden Wälzkörperlaufbahnen zweckmäßig.

Ausführungsbeispiel

Nachfolgend ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt die

Fig. 1: einen Ausschnitt aus einer zweirilligen Kugeldrehverbindung mit je einem Kontrollzwischenstück.

In einem Tagebaugroßgerät, dessen Oberbau mittels einer Kugeldrehverbindung 1, mit mehreren Metern Durchmesser, zum Fahrwerksunterbau um etwa 300° verschwenkbar ist, wurden mindestens zwei Kontrollzwischenstücke 2 zweckmäßigerweise gleichmäßig über das gesamte Axialkugellager verteilt, angeordnet.

Anstelle einer Kugel 3 und der beiden benachbarten Abstandskörper 4 erfolgte der Einbau eines Kontrollzwischenstückes 2. Die an den Wälzkörpern anliegenden Seiten des Kontrollzwischenstückes 2 sind mit einer der Kugel 3 angepaßten Wälzkörperaufnahme 5 versehen, deren radiale Begrenzung ein dem Laufbahnenquerschnitt entsprechender schmaler Bund 6 bildet, so daß das Kontrollzwischenstück 2 reibungsfrei zwischen den Laufbahnflächen 7 bewegbar ist, sich jedoch erforderlichenfalls darauf abstützt, ohne zu verkanten bzw. zu kippen.

Beide konkav sich gegenüberliegenden schalenförmigen Wälzkörperaufnahmen 5 sind am zueinander im Laufbahnenquerschnittsmittelpunkt 8 befindlichen Schalenfuß 9 mit einem gegenüber dem Bund 6 im Durchmesser wesentlich verjüngten zylindrischen Stab 10 verbunden. Die Länge des Stabes entspricht etwa einem Kugeldurchmesser.

Der durch den verjüngten zylindrischen Stab 10 zwischen beiden Wälzkörperaufnahmen 5 frei gewordene Raum ermöglicht eine optische Überprüfung und den Zugang einer für die wertmäßige Kontrolle des Laufbahnzustandes erforderlichen Vorrichtung.

Infolge der Verschwenkbarkeit des Geräteoberbaues ist der Kontrollzugang an allen Stellen möglich und gestattet die ständige Überprüfung des Laufbahnzustandes.

Durch die gewählte Länge des Kontrollzwischenstückes 2 ist es möglich, bei der bisherigen konstruktiven Bemessung betreffender Kugeldrehverbindungen 1 eine Kugel 3 und die benachbarten Abstandskörper 4 durch ein Kontrollzwischenstück 2 unmittelbar zu ersetzen. Die Herausnahme der betreffenden Kugeln ist infolge ihrer insgesamt vorhandenen großen Anzahl für die Hertzsche Pressung unbedeutend und für die jeweilige Verwendung erforderlichenfalls berechenbar.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zwischenstück für Wälzlager mit großen Durchmessern und für hohe Belastungen, mit schalenförmig ausgebildeten, sich konkav gegenüberliegenden Wälzkörperaufnahmen, gekennzeichnet dadurch, daß die Wälzkörperaufnahmen (5) mit einem Flansch oder Bund (6), im Querschnitt kleiner als der Wälzkörper; begrenzt, am zueinander im Laufbahnenquerschnittmittelpunkt liegenden jeweiligen Schalenfuß (9) mit einem gegenüber dem Flansch oder Bund bzw. dem Laufbahnquerschnitt wesentlich verjüngten Stabquerschnitt verbunden sind.

2. Zwischenstück nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Länge des verjüngten Stabquerschnittes etwa dem Durchmesser eines Wälzkörpers, wie z. B. einer Kugel (3) oder Rolle, entspricht.